淺談氣象科普場館建設(shè)

氣象科普場館是氣象科普知識向公眾傳播的重要載體之一，特別是近年來數(shù)字視頻技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展，為氣象科普場館的設(shè)計帶來了新的靈感、新的思路。集趣味性、互動性、科學性于一體的新型氣象科普場館更能激發(fā)公眾了解氣象、學習氣象防災避險知識的興趣，成為電視、電臺等傳統(tǒng)媒體和微信、微博、網(wǎng)站等新媒體之外的一個非常重要的氣象科普宣傳陣地，本文就氣象科普場館建設(shè)的五大原則、四大功能設(shè)計作簡單介紹。五大原則是指趣味性、互動性、安全性、先進性、實效性；四大功能包括本地氣候、氣象常識、智慧氣象、防災減災。

科普是科技和教育之間的一個交叉環(huán)節(jié)，科普教育作為面向社會開展的科學知識、科學精神和科學技術(shù)成果的普及性教育，主要立足于提高國民科學素質(zhì)，在21世紀的今天，世界上各個國家和各級政府都越來越重視科普教育工作，大力推進科普場館的建設(shè)。科普場館作為對社會公眾進行科普教育、宣傳和知識普及的公共場所和重要設(shè)施，如何進行這些科普基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與發(fā)展，最大程度地發(fā)揮科普場館的教育功能，提高社會公眾的科學素質(zhì)，對于我們廣大科技教育工作者來說，都是十分值得思考的。近年來，全球氣候變暖和極端氣象災害多發(fā)、頻發(fā)趨勢日益嚴重，社會進步和經(jīng)濟發(fā)展又使氣象與人們的生產(chǎn)和生活關(guān)系更加密切，公眾對氣象的關(guān)注程度越來越高，對發(fā)生在身邊的災害性天氣尤其關(guān)注，這就使得氣象科普宣傳工作在提升社會公眾應對氣候變化和防災減災意識及能力方面的作用越來越突出，為滿足社會公眾提高自身科學素質(zhì)的迫切要求，氣象部門以科學普及氣象防災減災和應對氣候變化知識為重點，通過加快推進氣象科普場館建設(shè)，完善公共場所氣象科普功能，面向公眾開展氣象科普教育宣傳[1]。下面以河北為例就氣象科普場館的建設(shè)原則、功能設(shè)計做簡單介紹。

氣象科普場館的建設(shè)原則

趣味性

傳統(tǒng)的氣象科普場館大多是圖文形式的氣象知識介紹，參觀者只能瀏覽、觀看，很可能過后就忘，很難留下深刻的印象。新形式的氣象科普場館，采用虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、多媒體等新技術(shù)，打造有趣的氣象科普展品，激發(fā)體驗者積極主動地參與其中的濃厚興趣，體會氣象知識的無窮奧妙。

互動性

隨著新媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，公眾的閱讀習慣也發(fā)生了根本性的改變，在氣象科普場館設(shè)置上，力求突出“互動”“體驗”，改變傳統(tǒng)科普場館的靜態(tài)特征，體驗者通過參與互動，融入到各類氣象科普項目的展示中，親臨自然現(xiàn)象重現(xiàn)場景，感受大自然的神奇魅力，科普效果比傳統(tǒng)科普場館更明顯[2]。

安全性

由于在氣象科普場館的設(shè)計上突出趣味性、互動性，體驗者與展品有頻繁的接觸和互動，因此，展品的安全可靠性顯得十分重要，無論是硬件系統(tǒng)還是軟件系統(tǒng)（包括系統(tǒng)軟件和應用軟件）都必須具有一定的安全可靠性。

先進性

氣象科普場館內(nèi)的設(shè)施、展品相對固定，一旦安裝投入運行，可能至少運行3～5年的周期，因此，在技術(shù)上要有前瞻性，既能反應目前流行的，具有時代性、先進性的科技，又具有相對的可持續(xù)性，至少3～5年不會被淘汰，始終保持技術(shù)前沿。

實效性

新形式的氣象科普場館在展品設(shè)計上要適應目前和今后長時間內(nèi)服務(wù)對象的需求，在趣味、互動的基礎(chǔ)上追求科普效果最大化，填補傳統(tǒng)的科普場館無法實現(xiàn)、無法做到的科普效果，以保證實用性。

氣象科普場館的功能設(shè)計

氣象科普場館按主題可劃分為河北氣候、氣象常識、智慧氣象、防災減災四大區(qū)域。通過新媒體技術(shù)、影視動畫技術(shù)、虛擬模擬技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、視頻摳像技術(shù)、電子沙盤、觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)智能互動等手段，加以燈光布局，營造活潑、明快、充滿科技感的氛圍，介紹河北的氣候特征、常見天氣現(xiàn)象、氣象防災減災等氣象知識，突出各類天氣現(xiàn)象的知識點和視覺互動體驗的綜合效果。

河北氣候

1）氣候特征。以電子沙盤的形式介紹河北省的氣候特征，通過氣溫和降水兩個主要因素描述河北氣候帶的屬性，以及因此形成的動物、植被特點，包括對農(nóng)業(yè)果木、河流水利的影響，決定了本地具有地方特色的獨特農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)生。

2）自然風俗。地域和氣候環(huán)境的變化往往導致人文生活環(huán)境的變化，燕趙大地經(jīng)過歷史的積淀變遷形成自己獨有的風俗習慣，突出具有河北地方特點的具有豐富科技人文特色的主題內(nèi)容，以體感互動形式實現(xiàn)，觀眾可以選擇不同內(nèi)容交互查詢體驗[3]。

氣象知識

1）大氣層結(jié)構(gòu)。通過新媒體介紹地球五個大氣層，分別是對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。體驗者可以在模擬大氣空間的環(huán)境中選擇性觸控交互，以顯示不同大氣層的氣壓、溫度等氣象要素，同時列出與知識點對應的各種問題，引導體驗者帶著問題互動。

2）地球上的水循環(huán)。展示地球水循環(huán)的整個過程，包括水蒸氣的上升——云——形成降雨——雨滴的形成——冰川河流湖泊地下水，以及河流海洋整個水循環(huán)的大過程。利用數(shù)控電子沙盤成像互動，演示水循環(huán)過程，體驗者可以隨意的建造高山、河流、湖泊、大海等，科普內(nèi)容結(jié)合背景畫面，動靜組合。

3）天象奇觀。通過電子翻書的形式展示大自然中各種奇特有趣的天氣現(xiàn)象，讓觀眾一窺“天象”，盡情體驗“觀云測雨”的樂趣。展示內(nèi)容包括極光、海市蜃樓、多日現(xiàn)象、佛光、異形彩虹等大自然的奇觀。

4）氣象小百科。采用互動拼圖、AR圖像識別技術(shù)與多媒體播放器互動，介紹各種天氣現(xiàn)象，體驗者選擇不同問題代碼放到圖像識別區(qū)，系統(tǒng)將會識別代碼內(nèi)容，然后開始播放對應的圖文或視頻內(nèi)容。主要內(nèi)容包括：熱點氣象、霧、霾、氣壓、降雨量、氣流、閃電、暴雨、大風、龍卷風等。

5）雷電小知識。介紹雷電形成的原因、防御辦法以及避雷針的防雷原理。體驗者進入特制的雷電通道后，會遇到各種類型的雷電，當體驗者的防御辦法出現(xiàn)錯誤時會通過傳感裝置發(fā)出警告信號，同時說出正確的防御辦法，體驗者重復體驗，直到防御辦法正確。

6）緊急避險。通過壓力系統(tǒng)將體驗者的動作與計算機互聯(lián)，采用影像FLASH技術(shù)模擬出暴雨、大風、雷電、冰雹等多種惡劣環(huán)境，通過互動體驗掌握正確的應急避險技能，每個場景都有多種緊急避險方法，測試體驗者是否能選擇正確的避險方式，達到普及氣象應急避險知識的效果。

7）人工増雨。體驗者通過按動按鈕向屏幕中的積雨云發(fā)射炮彈，擊中后積雨云會自動降雨，并通過雨量筒記錄降雨量，同時通過軟件互動模擬真實的人工降雨過程，寓教于樂，體驗者即能體驗到游戲的樂趣，又能豐富人工增雨方面的氣象知識。

智慧氣象

1）虛擬翻書。通過投影成像的原理模擬科普讀本，體驗者只需要空中揮手翻頁，即可實現(xiàn)翻書閱覽的效果，形式新穎、內(nèi)容豐富、視覺沖擊力強、模擬效果逼真。

2）小球大世界。體驗者會看到在宇宙星空中慢慢轉(zhuǎn)動的地球，以及地球上各種各樣的天氣變化，如云圖、氣溫、降雨、霧霾等；顯示海洋的溫度變化、全球地震發(fā)生的頻率、級別、分布區(qū)域等，還原印尼海嘯、福島海嘯在海洋上的波浪移動變化等；介紹宇宙星空中的各種星球，是集天文、氣象、海洋、地震等多學科于一體的綜合性多媒體知識寶庫。

3）氣象機器人。氣象機器人可以回答各種氣象知識相關(guān)的問題，并通過豐富的面部表情與體驗者互動，在吸引眼球的同時更能活躍現(xiàn)場氣氛，具有在指定區(qū)域漫游、手臂運動、自主導航、觸屏交互、引領(lǐng)參觀、才藝表演等功能，觀眾可以通過觸摸屏、語音、遙控器、遠程網(wǎng)絡(luò)等渠道與機器人進行人機交互，了解相關(guān)的氣象知識。

4）氣象數(shù)據(jù)實時可視化。介紹氣象數(shù)據(jù)的采集與分析過程，利用氣象數(shù)據(jù)可視化集成軟件觸控演示，觀眾可精準查詢?nèi)我獾攸c當天的各類天氣實況和天氣預報，通過科技與創(chuàng)意的融合，將單調(diào)、乏味的專業(yè)氣象數(shù)據(jù)圖形化、可視化，具備交互能力，并快速獲取有價值

信息。

5）氣象演播室。為公眾提供“我當氣象主播”的體驗機會，通過攝像機捕捉人的動作，并實時摳像，把體驗者和電腦輸出的背景畫面融為一體，體驗者可以在大屏幕里看見自己當氣象主播的效果，參與節(jié)目錄制后，還可現(xiàn)場拍照分享，做一次氣象科普義務(wù)宣傳。

防災減災

河北省主要氣象災害有暴雨洪澇、高溫、干旱、寒潮、冰雹、大風等。通過大型電子沙盤展示河北省的地形地貌，山川河流、農(nóng)田水利、城市區(qū)域，各種氣象觀測站點、預警系統(tǒng)。演示當氣象預警發(fā)生時，氣象災害的概率分布，哪些地區(qū)會形成洪澇災害，哪些地區(qū)的農(nóng)業(yè)易受影響等等，按不同類別劃分，通過觸控操作臺來切換不同的內(nèi)容，體驗者一目了然，將抽象的氣象預警演示為現(xiàn)實場景，激發(fā)公眾對氣象預警的重視程度，達到科普宣傳的目的。

關(guān)于科普場館后期發(fā)展的思考

科普場館的主體建設(shè)完成之后，如何進行后期的運營管理，對于它們的可持續(xù)性發(fā)展是十分重要的。縱觀國內(nèi)已經(jīng)建成的各大科普場館，普遍存在著“重建設(shè)、輕管理”的現(xiàn)象，因此，才導致了很多科普場館“熱熱鬧鬧建設(shè)，冷冷清清運營”的局面。為了避免科普場館建成開館以后“一年熱、二年冷、三年少人問津”的現(xiàn)象，后期的運營管理起著關(guān)鍵性作用，這是科普場館建設(shè)工作的繼續(xù)和發(fā)展，是與工程建設(shè)和內(nèi)容建設(shè)同等重要的工作。

科普場館作為國家宣傳科普知識、提高國民科學素質(zhì)的公益性非盈利機構(gòu)，決定了它的運營管理理念的不同。目前國內(nèi)很多科普場館已經(jīng)納入財政撥款范疇，對公眾實行免費開放，各大科普場館應充分利用政策支持，依托館內(nèi)資源，如舉辦臨時展覽、開展展項設(shè)計服務(wù)、配套服務(wù)、產(chǎn)品開發(fā)等多渠道創(chuàng)收。

結(jié)論

氣象科普場館具有場所固定的局限性，所以，在其功能設(shè)計上要突出“活”，變被動接受參觀為主動體驗，緊抓當下公眾關(guān)注的氣象話題和閱讀體驗習慣，不需要刻意的死記硬背，在體驗中自然而然的將氣象科學知識融入到心里，悄悄地印在腦海里，現(xiàn)實中遇有相同的氣象災害會下意識的去正確防范，這就是體驗式氣象科普場館的目標。

參考文獻

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（作者簡介：成海民，河北省氣象服務(wù)

中心。）